SU905671A1 - Датчик давлени - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к приборостроению и предназначаетс  дл  измерени  давлени ,,

Известен преобразователь, составленный из двух идентичных пьезоэлементов , сложенных в столбик через токопровод щую заземленную прокладку, один пьезоэлемент которого поДключен к генератору электрических колебаний , а другой - к измерительному прибору . Под действием статического усили  измен етс  амплитуда механических колебаний пьезозлементов и, соответственно , разность потенциалов на электродах пьезоэлемента, подключенного к измерительному прибору СП.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному  вл етс  датчик давлени , содержащий корпус, мембра ну, пакет пьезоэлементоо, разделенных изол торами 2.

Недостаток его состоит в том, что при измерении низкочастотных давлений неизбежна потер  чувствительности датчика, св занна  с утечкой зар да с пьезоэлементов через входное сопротивление усилител .

Целью изобретени   вл етс  повышение чувствительности датчика к низ кочастотным составл ющим измер емого давлени .

Эта цель достигаетс  тем, что изол торы выполнены из параэлектрического материала и включены в противопоto ложные плечи выполненной в виде моста схемы измерени , в два других плеча которой включены пьезоэлементы , при этом одна диагональ моста подсоединена к генератору электри15 ческих колебаний, а друга  - к резонансному усилителю.

На чертеже представлен предлагаемый датчик давлени .

Датчик давлени  содержит корпус 1

20 и мембрану 2. Внутри корпуса 1 установлен пакет пьезоэлементов 3 и 4, зажатый между дном корпуса 1 и мембраной 2. Пьезоэлементы 3 и

на торцах имеют электроды 5 8. Пол рные оси пьезоэлементов 3 и 4 ориентированы в одном направлении, как показано на чертеже стрелками. На торцах обоих пьезоэлементов 3 и i, например положительных, размещены конденсаторы 9 и 10, выполненные из параэлектрического материала, например керамических твердых растворов (BaSr)TIOj, (РЬ5г), K(TaHb)Oj. Пьезоэлементы 3 и и конденсаторы 9 и 10 соединены в мостовую схему, при этом электроды пьезоэлементов одного знака 5 и 7 (плюс) соединены с выходом высокочастотного генератора 11. Частота этого генератора по крайней мере на пор док выше максимальной частоты в спектре измер емого давлени . Электроды 6 и 8 другого знака (twnyc) соединены с входом резонансного усилител  12, настроенного на частоту генератора 11,

Устройство работает следующим образом.

При наличии давлени  или внешней силы мембрана 2 прогибаетс , передава  усилие на пьезоэлементы 3 и , вследствиечего на их электродах 5 8 возникают электрические зар ды, как показано на чертеже. Эти зар ды ведут к повышению электрического напр жений на конденсаторах 9 и 10, под действием которого их емкости измен ютс . Мост, образованный емкост ми П{ езоэлементов 3 и и конденсаторов 9 и 0( который без давлени  сбалансирован, разбалансируетс , и сигнал рэзбалансироеки регистрируетс  резонансным усилителем 12. По величине разбалансировки моста суд т об измер емом давлении.

Ввиду высокого электрического сопротивлени  конденсаторов 9 и 10, выполненных из параэлектрического материала, зар ды с пьезоэлементов

3 и не стекают и датчик может фиксировать низкочастотные составл ющие измер емого давлени .

Изобретение позвол ет повысить точность и расширить диапазон измерени  давлений вплоть до инфранизкочастотных сравнительно простыми средствами, а также сократить номенклатуру типов датчиков давлени .

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР

№ , кл. G 01 L 9/08, 13.02.60,

2.Авторское свидетельство СССР № 591725, кл. G 01 L 1/16, 19.12.75

(прототип).

5 К 5 J

Vч I I